公开(公告)号：CN113659124A

公开(公告)日：2021-11-16

申请号：CN202110976701.9

申请日：2021-08-24

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  许雨龙 ,  霍开富 ,  郭思广 ,  付继江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锗掺杂类硅负极材料及制备方法和应用，该锗掺杂类硅负极材料由相连纳米骨架构成并拥有三维贯穿的孔道，锗很均匀的分散在硅骨架中，硅骨架所形成的颗粒约为1‑10μm。该发明根据等价类质同象理论制备的微量锗等掺杂微米硅负极，降低了硅负极首圈循环中的“死锂”残留，从而提高了硅负极的首圈库伦效率。且部分等价但直径更大的离子取代原离子扩大晶格尺寸来提高离子电导率，将锗或锑等作为等价原子与硅形成合金，稳定多孔硅整体骨架结构，能够极大的缓解硅在脱嵌锂过程中的体积变化，可应用于制作高首效、高容量和高倍率性能的锂离子电池负极材料。

公开(公告)号：CN107215874A

公开(公告)日：2017-09-29

申请号：CN201710322917.7

申请日：2017-05-09

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  高标 ,  安威力 ,  付继江 ,  张旭明 ,  郭思广

IPC: C01B33/021 ,  C01B33/037 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅化镁原料在含有氨气的气氛中于600‑900℃反应2‑24h，得到含有多孔硅的粗产物(3Mg2Si+4NH3→3Si+2Mg3N2+6H2)；硅化镁原料其颗粒粒径为0.2‑10微米；(2)将步骤(1)中得到的含有多孔硅的粗产物经酸洗处理后得到用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅。本发明通过对多孔硅关键制备方法的整体工艺流程、以及各个反应步骤的参数条件等进行改进，与现有技术相比，具有制备方法简单易行的突出优点，只需要将得到的硅化镁在氨气(或者氨气与惰性气体的混合气体)中直接加热便可得到大量多孔微米硅，产率高。

公开(公告)号：CN118237592A

公开(公告)日：2024-06-25

申请号：CN202410349352.1

申请日：2024-03-26

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  郭思广 ,  高标 ,  田佳贝 ,  韩芳

IPC: B22F9/20 ,  H01M4/04 ,  H01M4/38 ,  H01M10/054 ,  B22F9/04 ,  B22F1/145 ,  C22C1/08 ,  C22C12/00 ,  C22C13/02

Abstract: 本发明公开一种快充型多孔Bi‑Sn二元合金材料制备方法及应用。与传统的硬碳基钠离子电池负极相比，该二元合金负极材料结合Bi基负极高导电性与Sn基负极高理论容量的优点，通过利用不同摩尔比的氧化铋，氧化亚锡，与镁粉混合，进行合金化反应，再通过后续酸洗实现造孔，从而获得多孔的Bi‑Sn二元合金材料。所得材料不仅综合了Bi，Sn作为钠电负极时所具有的独特优点，还弱化了Bi基负极容量低，Sn基负极稳定性差，首次库伦效率低等缺点，实现双元合金的协同作用。并且多孔结构设计将纳米骨架和微米颗粒特征融为一体，提升材料利用率和储钠动力学的同时也增强了材料的结构稳定性。

公开(公告)号：CN114472902B

公开(公告)日：2024-01-26

申请号：CN202210109330.9

申请日：2022-01-28

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  冯浩秦 ,  郭思广 ,  高标

IPC: B22F9/04 ,  B22F1/145 ,  B22F1/068 ,  H01M4/38

Abstract: 本发明提供了一种大规模可控制备微米级二维锑负极材料与二维锑烯材料的方法及应用。本发明以镁粉和锑粉为原料，通过控制合金化反应温度，制备得到层状α‑锑化镁合金前驱体，其镁层和锑层交替排列。利用镁、锑反应活性区别，采用含氮气氛将镁转化为氮化镁并充当二维的模板，生成单质锑/氮化镁纳米层交替分布的层状结构。通过后续酸洗除去生成的氮化镁后，最终形成独特层状二维锑，并在之后的锂离子电池的测试中显示出了较高的容量和优异的倍率性能以及长的循环稳定性。将层状的锑进一步超声分散处理，即可获得大小为微米级别的少层或单层的锑烯。该方法不仅简单易行，成本低廉，而且可以大规模生产，并为制备大尺寸金属二维材料的制备提供参考。

公开(公告)号：CN113659124B

公开(公告)日：2023-03-14

申请号：CN202110976701.9

申请日：2021-08-24

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  许雨龙 ,  霍开富 ,  郭思广 ,  付继江

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 一种锗掺杂类硅负极材料及制备方法和应用，该锗掺杂类硅负极材料由相连纳米骨架构成并拥有三维贯穿的孔道，锗很均匀的分散在硅骨架中，硅骨架所形成的颗粒约为1‑10μm。该发明根据等价类质同象理论制备的微量锗等掺杂微米硅负极，降低了硅负极首圈循环中的“死锂”残留，从而提高了硅负极的首圈库伦效率。且部分等价但直径更大的离子取代原离子扩大晶格尺寸来提高离子电导率，将锗或锑等作为等价原子与硅形成合金，稳定多孔硅整体骨架结构，能够极大的缓解硅在脱嵌锂过程中的体积变化，可应用于制作高首效、高容量和高倍率性能的锂离子电池负极材料。

公开(公告)号：CN113130873B

公开(公告)日：2022-08-12

申请号：CN202110416611.4

申请日：2021-05-20

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  魏昌昊 ,  金齐儒 ,  郭思广 ,  霍开富

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/583 ,  H01M4/62 ,  H01M10/054

Abstract: 本发明提供一种用碳酸氧铋，直接镁热合成多孔铋‑碳复合材料，该方法包括以下步骤：将碳酸氧铋和镁粉直接混合均匀，放置在不锈钢反应釜中，在惰性气氛下500℃反应得到前驱体，随后在酒石酸溶液中搅拌酸洗至无明显气泡产生，得到最终多孔铋‑碳产物。该发明材料来源广泛，方法简单，绿色无污染，为大规模生产提供了可能；用该方法制备的铋‑碳复合材料，具有多孔骨架结构，可以在钠离子电池充放电的过程中缓解其体积膨胀，而且在制备的过程中由于碳元素的加入，极大的提高了材料的导电性；在之后的钠离子电池的测试中显示出了较高的容量和优异的倍率性能以及超长的循环稳定性。

公开(公告)号：CN107215874B

公开(公告)日：2020-03-10

申请号：CN201710322917.7

申请日：2017-05-09

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  高标 ,  安威力 ,  付继江 ,  张旭明 ,  郭思广

IPC: C01B33/021 ,  C01B33/037 ,  H01M4/38 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明公开了一种用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅的制备方法，包括以下步骤：(1)将硅化镁原料在含有氨气的气氛中于600‑900℃反应2‑24h，得到含有多孔硅的粗产物(3Mg2Si+4NH3→3Si+2Mg3N2+6H2)；硅化镁原料其颗粒粒径为0.2‑10微米；(2)将步骤(1)中得到的含有多孔硅的粗产物经酸洗处理后得到用于锂离子电池的蚁巢状多孔硅。本发明通过对多孔硅关键制备方法的整体工艺流程、以及各个反应步骤的参数条件等进行改进，与现有技术相比，具有制备方法简单易行的突出优点，只需要将得到的硅化镁在氨气(或者氨气与惰性气体的混合气体)中直接加热便可得到大量多孔微米硅，产率高。

公开(公告)号：CN108448077A

公开(公告)日：2018-08-24

申请号：CN201810135914.7

申请日：2018-02-09

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 霍开富 ,  郭思广 ,  高标 ,  安威力 ,  付继江 ,  张旭明

IPC: H01M4/36 ,  H01M4/38 ,  H01M4/62 ,  H01M10/0525

Abstract: 本发明属于无机材料制备技术领域，更具体地，涉及一种以油页岩废渣为原料制备Si/C复合材料的方法。包括如下步骤：(1)将微米级的油页岩废渣进行预处理，预处理包括除杂和碳化处理，得到预处理后的油页岩废渣；(2)将预处理后的油页岩废渣、镁粉与熔盐混合均匀，置于密闭真空环境下，升温发生镁热还原反应，得到混合反应产物；(3)将步骤(2)所述混合反应产物进行酸洗得到Si/C复合材料。制备方法简单易行，产品纯度高，可大规模生产。

公开(公告)号：CN118619279A

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202410756340.0

申请日：2024-06-12

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  周易 ,  霍开富 ,  张徽 ,  郭思广 ,  罗实

IPC: C01B33/02 ,  C01B32/05 ,  H01M10/0525 ,  H01M4/38 ,  H01M4/587

Abstract: 一种双层碳包覆硅负极材料的制备方法及其应用。该方法包括如下步骤：S1：选用多孔硅或者纳米硅颗粒或者一维硅纳米线材料，放入回转炉或者流化床中，在惰性气氛下以一定升温速率加热至一定温度，通入含碳气氛，保温一定时间，冷却至室温得到单层碳包覆硅材料C/Si；S2：使用混料机将S1获得的样品C/Si与沥青粉按一定比例充分混合均匀；S3：将S2获得的样品放入高温包覆机中，在惰性气氛下以一定搅拌速率和一定升温速率，分三段保温，保温结束后冷却至室温取出；S4：将S3获得的样品放入箱式炉中，在惰性气氛下以一定升温速率升至高温碳化，保温一段时间后，冷却至室温取出，即可得到双层碳包覆的硅负极材料PC/C/Si。

公开(公告)号：CN117926061A

公开(公告)日：2024-04-26

申请号：CN202410110308.5

申请日：2024-01-24

Applicant: 武汉科技大学

Inventor： 高标 ,  田佳贝 ,  霍开富 ,  郭思广

IPC: C22C1/08 ,  H01M4/38 ,  H01M4/1395 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  C22C28/00 ,  C22C23/00 ,  C22C12/00 ,  B22F9/20

Abstract: 本发明公开一种分级多孔合金负极材料制备方法及应用。通过对金属氧化物合金化预膨胀和后续的氮化去合金化造孔过程，制备了由相互连接的纳米韧带和双连续纳米孔组成的三维分级多孔合金负极。该结构设计将纳米结构和微米结构特征融为一体，纳米单元能提升材料利用率和储锂动力学，而微米特征切合了商业电池加工需求，在保持高孔隙率的同时，具备较强的结构强度。微米级的颗粒尺寸带来更高的振实密度、首次库伦效率以及结构稳定性，连续的纳米骨架和分级孔隙带来更快的锂离子/电子传输速度、更高的嵌锂容量以及更低的应力集中，实现了高容量、高功率的锂离子电池负极材料的制备。